Грибні суперечки знайшли шлях з легенів у мозок через лімфовузли

Вдихання суперечка грибів може викликати смертельно небезпечний менінгоенцефаліт. Як повідомляється у статті в, суперечки використовують макрофаги господаря, щоб потрапити з легенів у головний мозок. Вдихання іншої життєвої форми, дріжджів, не призводить до менінгоенцефаліту, оскільки дріжджі не здатні проникнути в потрібні клітини.

Криптококи (рід) - досить близькі родичі їстівних капелюшних грибів, проте помітно відрізняються від них життєвими формами. Їх у криптококів дві: дріжджі і суперечки. Криптококи (зокрема, вид зустрічаються повсюдно - в пилу, багнюці та пташиному посліді. Вони вражають багатьох тварин, у тому числі людину. Як правило, організм зі здоровим імунітетом легко справляється з цією грибною інфекцією, але бувають і винятки, коли навіть зовні міцні індивіди після вдихання криптококів гинуть від менінгоенцефаліту - запалення оболонок мозку і речовини самого органу. Яка форма частіше викликає менінгоенцефаліт, дріжджі або суперечки, і чому, з'ясували дослідники з Вісконсинського університету в Мадісоні під керівництвом Христини Халл (Christina M. Hull).

Роботу проводили на мишах лінії C57Bl/6 - самцях і самках віком від шести до 12 тижнів. У кожній експериментальній групі було від трьох до 12 тварин. Частини гризунів вводили суперечки, частини - дріжджову форму гриба. Введення здійснювали одним з трьох способів: через ніздрі (інтраназально, імітуючи вдихання), в хвостову вену (в кров) і в трахею (щоб зрозуміти, чи немає для гриба переваги в інтраназальному введенні в дихальні шляхи). Два рази на добу стан тварин оцінювали, і якщо вони виявляли ознаки хвороби (зневажений хутро, утруднене пересування, втрата понад 20 відсотків маси), їх піддавали евтаназії. За кожною групою мишей стежили 100 днів або менше, якщо вони гинули раніше цього терміну.

Виявилося, що після введення суперечок криптокока через ніздрі протягом ста днів всі гризуни вмирають від менінгоенцефаліту, але якщо таким же способом вводити дріжджі, всі миші виживають. При інфікуванні через трахею картина аналогічна, а при ін'єкції клітин гриба в кров до кінця стоденного терміну гинуть і ті, хто отримав суперечки, і ті, кому ввели дріжджі. Останнє не дивно: кров циркулює по всьому організму, криптококи в ній повинні рано чи пізно досягти мозкових оболонок, адже в них теж є судини. Виходить, що з легенів у кров вибираються суперечки, але не дріжджові клітини. Один з можливих шляхів - перехід у пов'язані з легкими лімфатичні вузли. Експерименти з введенням через ніс різних життєвих форм криптококів, що експресують флуоресцентні білки GFP або mCherry (кожна лінія виробляла якийсь один з них, притому в одному організмі дріжджі за кольором завжди відрізнялися від суперечок), підтвердили це. З легенів у найближчі лімфовузли потрапляли суперечки, але не дріжджі.

Міграцію в зазначеному напрямку здійснюють клітини імунної системи - альвеолярні макрофаги. Вони поглинають чужорідні об'єкти шляхом фагоцитозу. Окрема серія експериментів, в якій макрофаги мишачих легенів «годували» клітинами криптококів, показали, що ті фагоцитують тільки суперечки. Крім того, вчені визначили різновид макрофагів, відповідальних за перенесення суперечки криптокока в лімфовузли. Ними виявилися CD11c + клітини. Штучне зниження їх числа (спочатку їх робили особливо сприйнятливими до дифтерійного токсину, потім вводили цей токсин в черевну порожнину мишей, і CD11c + макрофаги гинули) заважало суперечкам потрапити до мозкових оболонок і викликати менінгоенцефаліт. Нарешті, вчені визначили, що смертельне захворювання можуть спровокувати і суперечки-нащадки небезпечних різновидів дріжджів-криптококів. Це можливо завдяки «перетасовуванню» генів, яка відбувається при утворенні суперечок з дріжджових клітин шляхом мейозу. Знаючи все це, кажуть автори статті, буде простіше розробляти методи боротьби з викликаним криптококами менінгоенцефалітом і визначати ризик розвитку цього захворювання в окремих індивідів.

Якщо говорити не тільки про ссавців, а про всі жертви криптококів, то наявність легенів не обов'язкова умова ураження мозку цими грибами. Криптококовий менінгоенцефаліт можна викликати і у риб. У 2015 році весь процес інфікування зняли на відео у майже прозорої рибки даніо-реріо ().